资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第四节同一直线上二力的合成教学设计
一、核心素养目标
1. 物理观念：学生能理解合力与分力的概念，构建“等效替代”的物理观念，熟练掌握同一直线上二力合成的规律，并能运用其解释生活中的力学现象。
2. 科学思维：通过实验探究和对实验数据的分析，培养学生归纳总结、逻辑推理的能力，引导学生从具体现象抽象出物理规律，提升科学思维水平。
3. 科学探究：让学生经历探究同一直线上二力合成的实验过程，学会设计实验、选择实验器材、记录数据和分析数据，提高学生的科学探究能力和实践操作能力。
4. 科学态度与责任：在实验探究中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，激发学生对物理学科的兴趣，增强学生将物理知识应用于生活实际的意识和责任感 。
二、教学重难点
1. 教学重点：合力与分力的概念，同一直线上二力合成的规律。
2. 教学难点：对“等效替代”方法的理解，同一直线上方向相反二力合成规律中合力方向的确定。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法
四、教学过程
（一）情境导入（5分钟）
1. 教师讲解：展示两组图片，一组是用两个力提起一桶水（分别标记为F1、F2）和用一个力F3提起同样一桶水；另一组是用两个力拉同一辆汽车匀速前进（分别标记为F1、F2）和用一个力F3拉同一辆汽车匀速前进。引导学生观察并思考：两种情景中，提起水或拉动汽车的力个数有何不同？这些力产生的效果有什么关系？
2. 学生活动：认真观察图片，思考教师提出的问题，同桌之间进行简单交流讨论。
3. 活动目的：通过生活中常见的情景，引发学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣和探究欲望，为引出合力的概念做铺垫。
（二）新知探究（20分钟）
1. 教师讲解：讲解合力与分力的概念，说明几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同，这个力就是那几个力的合力，那几个力就是这个力的分力，这种研究方法叫“等效替代法”。结合导入部分的图片，让学生明确F3是F1和F2的合力，F1和F2是F3的分力。接着介绍力的合成的概念，即已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向。
2. 学生活动：理解合力、分力和力的合成的概念，回顾导入部分的情景，加深对概念的理解。
3. 活动目的：让学生建立合力与分力的概念，理解“等效替代法”在物理研究中的应用，为后续探究同一直线上二力合成规律奠定理论基础。
（三）探究同一直线上二力合成（25分钟）
1. 探究同一直线上方向相同的二力的合成（12分钟）
教师讲解：介绍实验器材（橡皮筋、测力计、细线、白板等），演示实验操作步骤：把橡皮筋的A端固定好，B端通过细线和两个测力计相连。先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的B端，将B端拉到O点，记下O点位置，在表格中记录拉力F1和F2的大小、方向。再用一个测力计对橡皮筋的B端施加一个力F，仍将橡皮筋的B端拉到O点，记录力F的大小和方向。强调实验注意事项，如要保证每次橡皮筋拉伸到同一位置，测力计要调零等。
学生活动：分组进行实验，按照教师演示的步骤操作，记录实验数据。分析实验数据，尝试找出F与F1、F2之间的关系。
活动目的：通过亲自动手实验，培养学生的实践操作能力和科学探究精神，让学生在实验中发现同一直线上方向相同的二力合成的规律，提高学生分析数据和归纳总结的能力。
2. 探究同一直线上方向相反的二力的合成（13分钟）
教师讲解：讲解实验方法，F1′、F2′是沿相反方向拉橡皮筋B端的两个力，同样用一个力F′代替F1′和F2′共同作用的效果，将橡皮筋B端拉到同一位置（可标记为O′点），记录相关数据。引导学生思考此时F′与F1′、F2′的关系。
学生活动：分组进行实验，记录实验数据，分析数据得出同一直线上方向相反的二力合成的规律。小组内讨论合力大小和方向与分力的关系。
活动目的：进一步深化学生对实验探究的理解和应用，让学生通过实验探究得出同一直线上方向相反的二力合成规律，培养学生的合作交流能力和科学思维能力。
（四）归纳总结（5分钟）
1. 教师讲解：引导学生回顾探究过程，总结同一直线上二力合成的规律。沿同一直线作用的两个方向相同的力，其合力方向与两个力的方向相同，大小等于这两个力的大小之和，即F合
=F1 + F2；沿同一直线作用的两个方向相反的力，其合力方向与较大的力方向相同，大小等于这两个力的大小之差的绝对值，即F合= |F1- F2|。
2. 学生活动：认真听讲，跟随教师的思路回顾实验过程和结论，强化记忆二力合成的规律。
3. 活动目的：帮助学生梳理本节课的重点知识，加深对同一直线上二力合成规律的理解和记忆，构建完整的知识体系。
（五）交流讨论（5分钟）
1. 教师讲解：提出问题：如果物体受到沿同一直线的三个力的作用，怎样求这三个力的合力呢？引导学生思考，鼓励学生发表自己的想法。
2. 学生活动：思考问题，小组内进行讨论交流，尝试提出求解三个力合力的方法。每个小组推选一名代表发言，分享小组讨论结果。
3. 活动目的：培养学生的发散思维和知识迁移能力，让学生学会将所学的二力合成知识拓展应用到多个力的合成问题中，提高学生解决实际问题的能力。
（六）课堂练习（5分钟）
1. 教师讲解：展示课堂练习题，如“在如图中，如果小瘦子用400N的力拉箱子，小胖子用200N的力推箱子，他们合力的大小是N”“一群人和一头大象拔河。设在拔河过程中大象与人群对绳的拉力都是2×10^4N，问绳所受的合力是N”。引导学生分析题目，运用所学的二力合成规律进行解答。
2. 学生活动：独立完成练习题，在练习本上写出解答过程。回答教师提问，讲解自己的解题思路。
3. 活动目的：通过练习，及时巩固学生对同一直线上二力合成规律的掌握情况，发现学生在知识应用中存在的问题，及时进行反馈和纠正，提高学生运用知识解决问题的能力。
（七）课堂小结（5分钟）
1. 教师讲解：引导学生回顾本节课所学内容，包括合力与分力的概念、“等效替代法”、同一直线上二力合成的规律以及多个力合成的方法等。强调重点知识，对学生在本节课中的表现进行总结评价，鼓励学生在今后的学习中继续保持积极的探究精神。
2. 学生活动：认真回顾本节课的知识，反思自己在学习过程中的收获和不足。倾听教师的评价，明确自己的努力方向。
3. 活动目的：帮助学生巩固所学知识，强化记忆，培养学生的自我反思和总结归纳能力，让学生对本节课的内容有更系统、更深刻的理解。
五、教学反思
在本节课的教学过程中，通过情境导入激发了学生的学习兴趣，实验探究环节让学生亲身体验了科学探究的过程，培养了学生的多种能力。但在教学中发现部分学生对“等效替代法”的理解存在困难，在今后的教学中应多结合实例进行讲解。同时，在课堂练习环节，部分学生在应用二力合成规律解决实际问题时还不够熟练，需要在后续的教学中加强练习和指导。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
逐字稿
幻灯片1：
同学们，欢迎来到我们的物理小课堂！今天，我们要一起探索一个超级有趣的话题——同一直线上二力的合成。想象一下，如果你和好朋友一起提一桶水，或者一起推一辆车，你们的力量是怎么加在一起的呢？别急，接下来我们就来揭开这个秘密！
幻灯片2：
来，同学们，看这张图！这里有两种提起同样一桶水的情景。第一种，可能是两个小学生一起拎，每人出一份力；第二种呢，也许是一个超级大力士自己就把水桶提起来啦。大家仔细观察，在这两种情景里，提起水桶的力分别有几个呀？（稍作停顿，等待学生回答）对啦，第一种有两个力，第二种只有一个力。而且呀，你们发现没有，这个超级大力士一个人用力的效果，和那两个小学生一起用力的效果是一样的，都把水桶稳稳地提起来啦！
幻灯片3：
再看看这张图，一辆汽车在马路上，现在有两种情况让它匀速前进。一种是有两个人在前面拉，每人都使了一股劲儿，这就是两个力；另一种呢，是有另外一个大力士一个人自己就能把车拉着匀速前进，这是一个力。大家想想，这一个人的力和那两个人的力有啥关系？没错，它们产生的效果是一样的，都能让汽车匀速往前走。这就给咱们透露了一个小秘密：有时候，几个力一起作用在一个物体上，和一个力作用在这个物体上产生的效果是相同的。
幻灯片4
以上的情景告诉我们：几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同。
幻灯片5：
同学们，通过刚才提水桶和拉汽车的例子，咱们知道了这种神奇的现象。其实呀，在物理学里，当几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同的时候，我们就可以用这个力来代替那几个力啦。这个特殊的力呢，就叫做那几个力的合力，而那几个力就是这个合力的分力。比如说，提水桶的两个小学生的力F1和F2就是大力士的力F3分力，单独提水桶的大力士的力F3就是两个小学生的力F1和F2的合力，这种用一个力等效替代几个力的方法，在物理学里叫“等效法”，也叫“等效替代法”，它可是咱们物理学习的好帮手呢！大家可以想想，生活里还有哪些地方能用到这种等效替代的思想呀？
幻灯片6：
知道了合力和分力，接下来还有个重要的概念——力的合成。什么是力的合成呢？就是当我们已经知道几个力的大小和方向，然后要去求它们合力的大小和方向，这个过程就叫做力的合成。打个比方，假如好多人朝一个方向划船，现在你想知道这好多的力加起来相当于多大的一个力、朝什么方向，这就是在进行力的合成啦。
幻灯片7：
下面，咱们来做个超好玩的实验，探究一下同一直线上方向相同的二力的合成。同学们看，这里有一根橡皮筋，我们把它的A端固定好，B端通过细线和两个测力计相连。现在呢，就像两个小伙伴一起拉橡皮筋一样，我们先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的B端，把B端拉到O点，大家注意啦，拉的时候要把这个O点位置记好哦，还要把拉力F1和F2的大小、方向都记录在表格里。然后呀，我们再用一个测力计对橡皮筋的B端施加一个力F，还是要把橡皮筋的B端拉到刚才的O点。大家猜猜看，这个力F和之前的F1、F2会有什么关系呢？（引导学生思考、猜测）
幻灯片8：
下面我们一块来看看实验过程。
幻灯片9：
好啦，实验做完啦，同学们发现规律了吗？没错，同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。比如说，F1是3牛顿，F2是5牛顿，它们都朝右边拉，那它们的合力F就等于3牛顿加5牛顿，也就是8牛顿，方向也是朝右边。咱们可以这样记：大小就是F等于F1＋F2，方向和F1、F2一样。这就是我们得到的结论，大家记住了吗？
幻灯片10：
接下来，咱们再探究同一直线上方向相反的二力的合成。这次呀，F1撇、F2撇是沿相反方向拉橡皮筋，就像两个小朋友在拔河一样，一个往这边拉，一个往那边拉。同样的，我们让橡皮筋的A端和墙面对齐，另一端B拉到奥撇处。然后我们也可以用一个力F撇来代替F1撇和F2撇共同作用的效果。大家把实验数据记录在表格里，然后仔细观察，看看这个时候的F撇与F1撇、F2撇有什么关系呢？（让学生带着问题做实验、观察）
幻灯片11：
下面我们一块来看看实验过程。
幻灯片12：
实验结束啦，同学们有什么发现呢？原来呀，同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的力的方向相同。比如说，F1撇是8牛顿，F2撇是5牛顿，F1撇比F2撇大，那合力F就等于8牛顿减5牛顿，也就是3牛顿，方向和F1撇一样。用公式表示就是F等于F1减F2的绝对值，方向和较大的那个力相同。就好比拔河的时候，力气大的那一方能把绳子拉向自己这边，合力的方向就和力气大的那一方用力的方向一样。
幻灯片13：
现在，咱们来总结一下重点知识啦！沿同一直线作用的两个方向相同的力，它们合力的方向和这两个力的方向是一样的，大小呢，就是这两个力的大小之和。用公式写就是F合等于F1+F2。
再看看方向相反的情况。沿同一直线作用的两个方向相反的力，合力方向和较大的那个力方向相同，大小等于这两个力大小之差的绝对值，也就是F合等于| F1 － F2 |。这可是本节课的重点和难点哦，大家一定要理解透彻，有问题随时问老师。
幻灯片14：
同学们，我们已经知道了同一直线上两个力怎么合成，那如果物体受到沿同一直线的三个力的作用，该怎么求这三个力的合力呢？其实呀，很简单！我们可以先求出任意两个力的合力，再把这个合力和第三个力合成，就这样一个一个来，就可以完成多个力的合成啦。比如说，有三个力F1、F2、F3，我们先算出F1和F2的合力F4，然后再算F4和F3的合力，这样就能得到这三个力总的合力啦。大家明白了吗？可以在脑海里想象一下这个过程哦。（引导学生思考想象）
幻灯片15：
下面，咱们来做几道练习题检验一下学习成果！第一题，在图里，小瘦子用400牛顿的力拉箱子，小胖子用200牛顿的力推箱子，他们俩用力方向是一样的，就属于同一直线上方向相同的二力合成。那合力大小是多少呀？对啦，就是400牛顿加200牛顿，等于600牛顿。第二题，一群人和一头大象拔河，拔河过程中大象与人群对绳的拉力都是2×104牛顿 ，但是这两个力方向相反。大家想想，合力是多少呢？没错，就是2×104牛顿减2×104牛顿，等于0牛顿。怎么样，大家都做对了吗？（讲解练习题，关注学生做题情况）
幻灯片16：
好啦，今天的课就快结束啦，咱们来一起回顾一下。今天我们学习了同一直线上的二力合成，知道了合力的概念，它就像一个“超级力”可以等效替代几个力的作用效果，这就是“等效替代法”。还学习了二力合成的两种情况：同向的时候，合力大小是F等于F1加F2，方向和原来两个力一样；反向的时候，合力大小是F等于F1减F2的绝对值，方向和较大的力相同。最后还知道了多个力合成的方法。大家课后要多复习哦，把今天学的知识牢牢记住！今天的课就到这里，同学们再见！
21世纪教育网 www.21c牛顿jy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21c牛顿jy.com)(共16张PPT)
第四节 同一直线上二力的合成
第七章 运动和力
一、情境导入
观察下图所示的两种情景中，提起同样一桶水的力分别有几个？
F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果相同。
一、情境导入
观察下图所示的两种情景中，拉同一辆汽车匀速前进的力分别有几个？
F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果相同。
一、情境导入
以上的情景告诉我们：几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同。
二、新知探究
几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同，可以用一个力来代替那几个力，这个力称为那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。
“等效法”或叫“等效替代法”。属于物理学中常用的方法之一。
____是______的合力
______是____的分力
二、新知探究
已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。
你是否见过这样的情景呢？
三、探究同一直线上二力合成
1. 探究同一直线上方向相同的二力的合成。
按下图所示做实验。把橡皮筋的 A 端固定好，B 端通过细线和两个测力计相连。先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 B 端，将 B 端拉到 O 点，记下 O 点位置，在表中记录拉力 F1 和 F2 的大小、方向。再用一个测力计对橡皮筋的B端施加一个力 F，仍将橡皮筋的B端拉到 O 点。
A
A
A
B
B
B
O
O
F
F1
F2
三、探究同一直线上二力合成
1. 探究同一直线上方向相同的二力的合成。
三、探究同一直线上二力合成
1. 探究同一直线上方向相同的二力的合成。
结论：
1.同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。
即 大小： F=F1＋F2
方向： 与F1 、F2方向相同
三、探究同一直线上二力合成
2. 探究同一直线上方向相反的二力的合成。
按下图所示做实验。 F1′ 、 F2′ 是沿相反方向拉橡皮筋 B 端的两个力，同样可以用一个力 F′ 代替F1′ 和 F2′ 共同作用的效果。将实验数据记录在表中。看一看，这时的F′与F1′、F2′ 有什么关系。
A
A
A
B
B
B
O′
O′
F2′
F1′
F′
三、探究同一直线上二力合成
2. 探究同一直线上方向相反的二力的合成。
三、探究同一直线上二力合成
2. 探究同一直线上方向相同的二力的合成。
结论：
同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的力的方向相同
即大小： F=︱F1－F2︱
方向： 与较大的力的方向相同
四、归纳总结
1. 沿同一直线作用的两个方向相同的力，其合力方向______，大小等于这两个力的__________。
大小：F合=____________
方向：与两个力的方向________
2. 沿同一直线作用的两个方向相反的力，其合力方向_ ___________________，大小等于这两个力的 ____________。
大小：F合=_______________
方向：与较大的力方向________
不变
大小之和
F1+F2
相同
与较大的那个力方向相同
相同
大小之差的绝对值
| F1 － F2 |
五、交流讨论
如果物体受到沿同一直线的三个力的作用，怎样求这三个力的合力呢？
物体受同一直线的三个力作用时，可以先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，就可以完成多个力的合成。
六、课堂练习
F1
F2
1、在如图中，如果小瘦子用 400N 的力拉箱子，小胖子用 200N 的力推箱子，他们合力的大小是______N。
600
2、一群人和一头大象拔河。设在拔河过程中大象与人群对绳的拉力都是 2×104N， 问绳所受的合力是___N
0
七、课堂小结
同一直线上的二力合成
合力概念（等效替代）
二力合成
同向
大小：F=F1＋F2
方向：与F1 、F2方向相同
反向
大小：F=︱F1－F2︱
方向：与较大的力的方向相同

展开更多......

收起↑